DE1025211B

DE1025211B - Auspuffleitung

Info

Publication number: DE1025211B
Application number: DEM21913A
Authority: DE
Inventors: Max Hofer
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN AG
Priority date: 1954-02-13
Filing date: 1954-02-13
Publication date: 1958-02-27

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft eine Auspuffleitung für mehrzylindrige Brennkraftmaschinen mit einer oder mehreren Zylinder reihen, insbesondere mit Aufladung durch ein Abgasturbogebläse, bei welcher die Auspuffgase der einzelnen Zylinder gruppenweise gesammelt und getrennt von den Auspuffgasen der anderen Zylindergruppen abgeführt werden.

Derartige Auspuffleitungen bestehen dabei in der Regel aus mehreren Einzelleitungen für jede Zylindergruppe., die entweder nebeneinander her zur Turbine geführt oder als getrennte Leitungen in einem gemeinsamen Mantelrohr untergebracht sind.

Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, die Auspuffleitung aus einem die einzelnen Zylinderanschlußstutzen tragenden Mantelrohr und einem die einzelnen Gruppenleitungen bildenden inneren Kernstück, die gegeneinander in Achsrichtung verschiebbar sind, herzustellen. Ein derartiges Auspuffrohr ermöglicht wohl eine ungehinderte Ausdehnung bei der Erwärmung, es ist jedoch ziemlich kostspielig und insbesondere für Yielzylinderbrennkraftmaschinen mit V-förmiger Anordnung der Zylinder schwierig herzustellen.

Diese Mangel können bei einer Auspuffleitung für mehrzylindrige Brennkraftmaschinen mit einer oder mehreren Zylinderreihen, insbesondere mit Aufladung durch ein Abgasturbogebläse, bei welcher die Auspuffgase der einzelnen Zylinder gruppenweise gesammelt und getrennt von den Auspuffgasen der anderen Zylindergruppen abgeführt werden, erfindungsgemäß dadurch behoben werden, daß die Auspuffleitung in an sich bekannter Weise aus einer Vielzahl gleicher hintereinander und gegeneinander längs verschiebbar angeordneter Bauelemente zusammengesetzt ist, deren Länge annähernd dem Abstand der Zylinderachsen aufeinanderfolgender Zylinder der oder jeder Reihe entspricht und die aus einem Rohrstück mit den Querschnitt unterteilenden Trennwänden bestehen, welche über die eine Hälfte der Länge des Rohrstückes schraubenförmig gewunden und über die andere Hälfte geradflächig ausgebildet sind. Durch eine derartige Aufteilung der Auspuffleitung in eine Vielzahl gleicher Bauelemente ist die Herstellung einfach und der Austausch eines Leitungsstückes leicht durchführbar.

Die Erfindung ist an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Auspuffrohr einer 8-Zylinder-V-Maschine nach Linie I-I der Fig. 2,

Fig. 2 einen Schnitt nach Linie II-II der Fig. 1 in größerem Maßstab,

Fig. 3 einen Schnitt nach Linie III-III der Fig. 2 in größerem Maßstab,

Fig. 4 einen Längsschnitt an der Trennfuge in größerem Maßstab,

Auspuffleitung

Anmelder:

Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg A. G., Augsburg 2, Stadtbachstr. 7

Max Hofer, Augsburg,
ist als Erfinder genannt worden

Fig. 5 eine schaubildliche Darstellung eines Teils der Auspuffleitung in auseinandergezogener Anordnung.

Die in der Fig. 1 dargestellte Auspuffleitung einer 8-Zylinder-V-Maschine besteht aus je zwei Bauelementen 1 und 2, die einander im wesentlichen gleich sind

as und von denen jedes ein Mantelrohr 5 mit einer Wendel 6 und den Zylinderanschlußstutzen 7 zweier einander gegenüberliegender Zylinder aufweist. Die Länge der einzelnen Rohre entspricht ungefähr dem Abstand der Zylinderachsen. Im vorliegenden Fall wird der Querschnitt des Mantelrohres 5 durch die Wendel 6 in vier gleiche Teile geteilt. Es versteht sieh jedoch von selbst, daß für eine andere Zylinderzahl auch eine andere Teilung des Querschnittes möglich ist, ebenso wie beispielsweise bei einer Reihenmaschine jedem Bauelement nur ein Zylinderanschlußstutzen zugeordnet ist. Die einzelnen Bauelemente 1 und 2 sind einander gleich bis auf die Lage der Wendel, und zwar liegen die Wendeln zweier benachbarter Bauelemente abwechselnd am rechten oder linken Ende,

d. h., jede beliebig lange Auspuffleitung wird lediglieh durch Aneinanderreihen zweier verschiedener Bauelemente erhalten. Die Wendel jedes Bauelements ist dabei über die eine Hälfte geradflächig ausgebildet und nur über die andere Hälfte gewunden. Die Verdrehung der Trennwände beträgt am Ende des Mantelrohres gegenüber dem Anfang im vorliegenden Fall 90° und kann entweder rechts- oder linkssteigend sein.

Wie aus den Fig. 2 und 4 der Zeichnung hervorgeht, besteht die Wendel mit dem Mantelrohr und den Zylinderanschlußstutzen aus einem Stück und vorzugsweise aus hitzebeständigem Stahlguß, so daß die Bauelemente infolge ihres einfachen Aufbaues leicht und billig herzustellen sind. Die Enden der Mantelrohre

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sind., wie aus Fig. 4 ersichtlich, posaunenrohrartig dichtend ineinandergeschoben und wegen der auftretenden Wärmeausdehnungen axial gegeneinander verschiebbar angeordnet. Die Abdichtung der einzelnen Gaskanäle innerhalb des Mantelrohres erfolgt durch Kreuzringe 8, die an einer zentralen Verstärkung 9 der einen Wendel drehbar verschraubt werden, während die der anderen Wendel zugekehrten Stirnkanten nach Art einer Feder in die am Ende mit einer Nut 10 versehene andere Wendel eingreifen. Auf diese Weise besteht trotz der durch die Wärmeausdehnung verursachten axialen Verschiebung der einzelnen Bauelemente gegeneinander stets ein ausreichend gasdichter Abschluß der einzelnen Kammern gegeneinander. Durch die Verdrehbarkeit der Kreuzringe wird außerdem ermöglicht, Herstellungsungenauigkeiten an den Eintrittsflanschen auszugleichen.

Um die Wärmeenergie der ausströmenden Abgase gut auszunützen, ist das Mantelrohr 5 außenseitig mit einer Isolierschicht 11 umgeben. Der Wassermantel 12 verhindert die Wärmeabstrahlung der Abgasleitung in den Maschinenraum und ist als Doppelrohrmantel ausgebildet, der an beiden Stirnseiten mit Flanschringen 15 abgedichtet ist. Diese Ringe dienen gleichzeitig dazu, die einzelnen voneinander unabhängigen Wassermäntel miteinander durch Schrauben 14 zu verbinden. Jeder Wassermantel hat zwei eigene Zuläufe 15 vom Zylinderdeckel, die zur senkrechten Mittelebene spiegelbildlich angeordnet sind und von denen der eine nicht näher dargestellt ist, einen Ablauf 16 und eine Entleerung 17. Die Zylinderanschlußstutzen 7 sind ebenfalls vom Wassermantel umgeben und dieser mit Hilfe eines dichtenden Flanschringes 18 mit den Stutzen selbst verschweißt. Am Flanschring 18 wird der Übergangsstutzen 19 in bekannter Weise verschraubt. Durch diese Ausbildung der Auspuffleitung und die Art der Befestigung am Brennkraftmaschinenzylinder kann sich das Mantelrohr, vom Anschlußstutzen ausgehend, axial nach beiden Richtungen frei ausdehnen, während der Wassermantel durch die Isolierung und Kühlung der Wärmeausdehnung nicht unterworfen ist. Zur leichteren Herstellung des Wassermantels besteht dieser aus vier halbzylindrischen Teilen, die einerseits am Dichtring 18 und andererseits an den Längsnähten 20 und den Flanschringen 13 zu einem wasserdichten Doppelrohr verschweißt werden. Durch die Flanschverbindung 13 der einzelnen Wassermäntel ist die gesamte Abgasleitung nach außen vollkommen dicht ausgebildet. An einem Ende ist die Abgasleitung vorteilhafterweise durch einen wassergekühlten Führungsring 21 mit der Abgasturbine verbunden, während das freie Ende durch einen isolierten Deckel 22 abgeschlossen ist.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel einer 8-Zylinder-V-Maschine sind innerhalb des Mantelrohres 5 vier Gaskanäle vorgesehen. In jedem derselben münden zwei Zylinder mit dem gegenseitig größtmöglichen Zündabstand. Die Unterteilung des Gesamtquerschnittes erfolgt durch die oben beschriebene Kreuzwendel 6, die sich um die Längsachse fortschreitend innerhalb eines Bauelementes jeweils um 90° verwindet.

Claims

Patentansprüche.

1. Auspuffleitung für mehrzylindrige Brennkraftmaschinen mit einer oder mehreren Zylinderreihen, insbesondere mit Aufladung durch ein Abgasturbogebläse, bei welcher die Auspuffgase der einzelnen Zylinder gruppenweise gesammelt und getrennt von den Auspuffgasen der anderen Zylindergruppen abgeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Auspuffleitung in an sich bekannter Weise aus einer Vielzahl gleicher hintereinander und gegeneinander längs verschiebbar angeordneter Bauelemente zusammengesetzt ist, deren Länge annähernd dem Abstand der Zylinderachsen aufeinanderfolgender Zylinder der oder jeder Reihe entspricht und die aus einem Rohrstück mit den Querschnitt unterteilenden Trennwänden bestehen, welche über die eine Hälfte der Länge des Rohrstückes schraubenförmig gewunden und über die andere Hälfte geradflächig ausgebildet sind.

2. Auspuffleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendeln benachbarter Bauelemente abwechselnd am rechten oder linken Ende des Bauelementes angeordnet sind.

3. Auspuffleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Wendeln zweier benachbarter Bauelemente ein in das genutete Ende der einen Wendel eingreifendes Dichtungskreuz vorgesehen ist, das im eingebauten Zustand um seine Längsachse verdreht werden kann.

4. Auspuffleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendel am Ende des Bauelementes gegen den Anfang um einen der Unterteilung entsprechenden Winkel gedreht ist.

5. Auspuffleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Bauelemente in an sich bekannter Weise mit einer Isolierung und in gleichfalls bekannter Weise mit einem Kühlwassermantel umgeben sind.

6. Auspuffleitung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die als zylindrische Doppelwand ausgebildeten Kühlwassermäntel stirnseitig durch Kreisringflansohe abgedichtet und die Wassermäntel benachbarter Bauelemente an den Flanschen miteinander verschraubt sind.

7. Auspuffleitung nach Ansprucho, dadurch gekennzeichnet, daß der Wassermantel durch einen Flanschring dichtend mit dem Zylinderanschlußstutzen verbunden ist, welcher gleichzeitig zur Befestigung des Übertrittskrümmers dient.

8. Auspuffleitung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Wassermantel im wesentlichen aus vier halbzylindrischen Teilen zusammengeschweißt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 810 554, 815 423.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen